第二章匀变速直线运动的研究导学案及教案中学教育高考_中学教育-高中教育.pdf
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1、学习好资料 欢迎下载 2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律(导学案)主备人:史晋龙 合作者:高一全体物理教师 【新课导入】在生活中,人们跳远助跑、驾车行驶、高山滑雪;在自然界里,雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化,且变化规律不尽相同。如何探究物体的速度随时间变化的规律呢?用什么仪器测量?【学习目标】1.回忆打点计时器的有关知识及使用方法。2.加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。3.进一步提高用描点法作图的能力。4.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。【问题组】1.本实验中用到的实验仪器有哪些?2.用自己的语言叙述实验步骤。3.通过描点画
2、图得到小车的 vt 图象是怎样的?小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的?【学法指导】仔细阅读课本,拟想实验情景,回答问题 1、2、3;通过对 vt 图象理解,体会图像中有关加速度的信息,分析小车的运动情况。【自主学习】快速阅读教材,回答上面的问题。先由个人完成,在进行小组讨论,完善结果。时间要求:15 分钟。【课堂训练】1.在探究小车速度随时间变化规律的实验中,下列哪些器材是本实验必须的?电磁打点计时器 天平 低压直流电源 细绳 纸带 小车 钩码 秒表 学习好资料 欢迎下载 一端有滑轮的长木板。达到实验目的还需器材是:()()2.关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验操作,下列说
3、法错误的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端低一端高。B.在释放小车前,小车应紧靠打点计时器。C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车。D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。3.在实验中,下列关于计数点间时间间隔说法正确的是()A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为 0.1s B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为 0.08s C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为 0.08s D.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为 0.1s 4.图中给出了从 0 点开始每 5 个点取一个计数点的纸带。0,1,2,3,4,5,6 均为计数点。(每两
4、个计数点间有 4 个点未画出)。X1=1.40cm,X2=1.90cm,X3=2.38cm,X4=2.88cm,X5=3.39cm X6=3.78cm,那么 计时器在打出 1,2,3 等点时小车的速度分别为:v1=cm/s;v2=cm/s;v3=cm/s;v4=cm/s;v5=cm/s.在坐标纸上画出 v-t 图象;分析小车的速度随时间变化的规律。【作业批改】错误题目及原因:【新问题生成】v t 在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器
5、的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载 【拓展训练】(研讨课)1.在实验中,为减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的()A.使小车运动的加速度尽量小一些 B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数 C.
6、在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算。D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算。E.选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位。F.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验。G.使小车运动的加速度尽量小些 2.为了计算加速度,最合理的方法是()A、根据任意两计数点的速度公式tva/算出加速度。B、根据实验数据画出 vt 图,量出其倾角,由公式tana求出加速度。C、根据实验数据画出 vt 图,由图线上相距较远的两点对应的速度、时间,由公式tana求出加速度。D、依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度。2.1 实验:探究小车速
7、度随时间变化的规律(教案)主备人:史晋龙 合作者:高一全体物理教师 【学习目标及新问题组】1.加深练习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。2.根据实验步骤,分析实验需注意的事项及误差来源。3.通过对实验过程的探究,了解物理学的研究方法。【小组讨论及结果交流】本实验要特别注意的事项:在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的
8、小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载 1)固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。3)先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。4)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。5)牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点
9、太少,或者加速度太小,而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。6)要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每 5 个点取一个 计数点,间隔为 0.1 s。【再次质疑 释疑】做实验必然会产生误差,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,那些操作会引起实验误差?如何能够减小实验误差?【规律点拨】【拓展训练】1.在实验中,为减小测量小车运动加速度的相对误差,下列措施中哪些是有益的()A.使小车运动的加速度尽量小一些 B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数 C.在同样条件下,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算。D.舍去纸带上较密集的点,然后选取计数点,进行计算。E.选取记数点,
10、把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位。F.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验。G.使小车运动的加速度尽量小些 2.为了计算加速度,最合理的方法是()A、根据任意两计数点的速度公式tva/算出加速度。B、根据实验数据画出 vt 图,量出其倾角,由公式tana求出加速度。C、根据实验数据画出 vt 图,由图线上相距较远的两点对应的速度、时间,由公式tana求出加速度。D、依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度。在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变
11、化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载【课堂小结】1.利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。2.利用 v-t 图象求加速度 在 v-t 图象上取一段时间t(尽量取大一些),
12、找出t 对应的v,代入 tva求解。(画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧,就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消,所以图象也是减小误差的一种手段,也就是说在实验中求取加速度时应该用图象上的点,而不是用实验所得到的数据)3.对 v-t 图象的认知(1)图象的物理意义:反映了速度随时间变化的规律不是物体运动的轨迹。(2)可以从图象上得到任一时刻的速度。(3)可以求出物体一段时间内的v。4.小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。5.实验需注意的事项及误差来源。教学反思:2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系(导学案)主备人:史晋龙 合作者:高一全体物理教师 【新课导入】上节课我们
13、通过实验探究的方式描绘出了小车的 vt 图象,它表示小车做什么样的运动呢?小车的速度随时间怎样变化?我们能否用数学方法得出速度随时间变化的关系式呢?【学习目标】1.知道什么是匀变速直线运动。2.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系。3.会运用匀变速直线运动的速度公式解决简单的匀变速直线运动问题。4.将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和兴趣。【问题组】1.沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做_,其 v-t 图象是一条 的直线。在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的
14、规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载 2.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做 _;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做 。3.匀变
15、速直线运动中速度与时间的关系式是 ,其中v0是开始时刻的速度叫 ,vt是运动了 t 时间后的瞬时速度,叫 ,它们都是矢量。在直线运动中,若规定正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。通常情况下取_方向为正方向,对于匀加速直线运动,a取正值;对于匀减速直线运动,a取负值。计算结果vt0,说明vt的方向与v0的方向_;vt0,说明vt的方向与v0的方向_。4.根据加速度的定义,推导匀变速直线运动的速度与时间的关系式 vv0+at。【学法指导】通过仔细阅读课本,理解匀变速直线运动的定义,分析思考匀变速直线运动的特点,完成问题 1.2.3。【自主学习】通过思考,并运用已学
16、知识推导,感受获取知识的过程。【课堂训练】1.在匀变速直线运动中的加速度的方向和正负问题,下列说法错误的是 ()A匀加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同 B匀减速直线运动中加速度一定是负值 C.匀加速直线运动中的加速度也有可能取负值 D只有在规定了初速度方向的前提下,匀加速直线运动中的加速度才取正值 2.在匀变速运动中,下列说法正确的是()A相同时间内位移的变化相同 B相同时间内速度的变化相同 C相同时间内路程的变化相同 D相同路程内速度的变化相同 3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为 2 m/s2,则 ()A物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的 2 倍 B物体在某秒末的速度一定
17、比该秒初的速度大 2 m/s C物体在某秒初的速度一定比前秒末的速度大 2 m/s 在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必
18、须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载 D物体在某秒末的速度一定比前秒初的速度大 2 m/s 4.下列说法中正确的是()A物体做直线运动,若在相等的时间内增加的位移相等,则物体做匀速直线运动 B匀变速直线运动就是加速度不变的运动 C匀变速直线运动是速度变化量恒定的运动 D匀变速直线运动是加速度恒定(不为 0)的直线运动 5.已知一运动的初速度v0=5m/s,加速度a=-3m/s2,它表示()A物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在减小 B物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在增加 C物体的加速度方向与速度方
19、向相反,且物体的速度在减小 D物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在增加 6 物体做匀加速直线运动,初速度v0=2m/s,加速度a=0.1m/s2,则第 3s 末的速度为_m/s,5s 末的速度为_m/s。【作业批改】错误题目及原因:【新问题生成】【拓展训练】(研讨课)1质点做直线运动的v-t图象如图 2-2-10所示,则()A 6s 内物体做匀变速直线运动 B 24s 内物体做匀变速直线运动 C 3s 末物体的速度为零,且改变运动方向 D 2s 末物体的速度大小为 4m/s 2 如图 2-2-11所示均为变速运动的v-t图象,试找出下列各运动与之对应的图象,把字母填在相应的空格内.图
20、 2-2-10 在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎
21、下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载(1)汽车从静止起加速一定时间后,即做减速运动直至停止_;(2)汽车减速停止后一段时间又加速出发_;(3)小球滚上斜面后又反向滚回_;(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起_.3.一个质量为 2kg 的物体,放在水平面上,从静止开始做加速度 a=1m/s2 的匀加速直线运动,4s 末物体开始做匀减速直线运动,在经过 2s,物体速度变为 0.求:(1)06s 运动过程中的最大速度是多少?(2)物体在最后 2s 内的加速度。2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系(教案)主备人:合作者:高一全体物理教师 【学习目标及新问题组】1.熟练运用匀变速直线运动
22、的速度与时间的关系式。2.掌握 v-t 图象的意义、概念及特点。3.培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识。【小组讨论及结果交流】1.匀变速直线运动的速度与时间的关系式atvv0的推导:根据加速度的定义:tva,得tav,而0vvvt,0tt;所以atvv0。2.匀变速直线运动 v-t 图象的理解:图 2-2-11 在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些
23、用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律是怎样的学法指导仔细阅读课本拟想实验情景回先由个人完成在进行小组讨论完善结果时间要求分钟课堂训练在探究小车速度随时间变化规律的实验中下列哪些器材是本实验必须的电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表学习好资料欢迎下载一端有滑轮的长木板学习好资料 欢迎下载 1)速度公式 v t=v0+at 中,末速度 v t是时间t的一次函数,其函数图象是一条倾斜的直线,斜率为加速度,纵轴上的截距为初速度 v 0。2)加速度的大小-直线的倾斜程度;3)加速度的方向-直线的倾斜方向;4)速度的方向-图像在时
24、间轴的上方还是下方;5)速度方向与加速度方向相同-匀加速直线运动;速度方向与加速度方向相反-匀减速直线运动。【再次质疑 释疑】匀加速直线运动加速度一定为正值,匀加速直线运动加速度一定为负值吗?【规律点拨】物体做加速运动还是减速运动,与加速度方向无关,取决于速度方向与加速度方向相同还是相反。【拓展训练】1 质点做直线运动的v-t图象如图2-2-10所示,则()A 6s 内物体做匀变速直线运动 B 24s 内物体做匀变速直线运动 C 3s 末物体的速度为零,且改变运动方向 D 2s 末物体的速度大小为 4m/s 2 如图 2-2-11所示均为变速运动的v-t图象,试找出下列各运动与之对应的图象,把
25、字母填在相应的空格内.(1)汽车从静止起加速一定时间后,即做减速运动直至停止_;(2)汽车减速停止后一段时间又加速出发_;(3)小球滚上斜面后又反向滚回_;(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起_.图 2-2-10 图 2-2-11 在生活中人们跳远助跑驾车行驶高山滑雪在自然界里雨点下落鸽子飞翔猎豹捕食蜗牛爬行蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变化且变化规律不尽相同如何探究物体的速度随时间变化的规律呢用什么仪器测量学习目标回忆打点计时器的引下运动速度随时间变化的规律问题组本实验中用到的实验仪器有哪些用自己的语言叙述实验步骤通过描点画图得到小车的图象是怎样的小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律
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